理解Objective-C中的消息发送

首先来看看怎么理解发送消息的含义：

曾经觉得Objc特别方便上手，面对着 Cocoa 中大量 API，只知道简单的查文档和调用。还记得初学 Objective-C 时把[receiver message]当成简单的方法调用，而无视了“发送消息”这句话的深刻含义。于是[receiver message]会被编译器转化为：
objc_msgSend(receiver, selector)
如果消息含有参数，则为：
objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)
如果消息的接收者能够找到对应的selector，那么就相当于直接执行了接收者这个对象的特定方法；否则，消息要么被转发，或是临时向接收者动态添加这个selector对应的实现内容，要么就干脆玩完崩溃掉。

现在可以看出[receiver message]真的不是一个简简单单的方法调用。因为这只是在编译阶段确定了要向接收者发送message这条消息，而receive将要如何响应这条消息，那就要看运行时发生的情况来决定了。

Objective-C 的 Runtime 铸就了它动态语言的特性，这些深层次的知识虽然平时写代码用的少一些，但是却是每个 Objc 程序员需要了解的。

Objc Runtime使得C具有了面向对象能力，在程序运行时创建，检查，修改类、对象和它们的方法。可以使用runtime的一系列方法实现。

顺便附上OC中一个类的底层数据结构

mac电脑上的路径/usr/include/objc/runtime.h

   struct objc_class {
    Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //isa指针指向Meta Class，因为Objc的类的本身也是一个Object，为了处理这个关系，r untime就创造了Meta Class，当给类发送[NSObject alloc]这样消息时，实际上是把这个消息发给了Class Object

    #if !__OBJC2__
    Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
    const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
    long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0
    long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行期使用的一些位标识
    long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表
    struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
    struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存，对象接到一个消息会根据isa指针查找消息对象，这时会在method Lists中遍历，如果cache了，常用的方法调用时就能够提高调用的效率。
    struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
    #endif

    } OBJC2_UNAVAILABLE;

OC中一个类的对象实例的数据结构（/usr/include/objc/objc.h），就是定义了一个

    typedef struct objc_class *Class;

    /// Represents an instance of a class.

    struct objc_object {

        Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

    };

    /// A pointer to an instance of a class.

    typedef struct objc_object *id;

向object发送消息时，Runtime库会根据object的isa指针找到这个实例object所属于的类，然后在类的方法列表以及父类方法列表寻找对应的方法运行。id是一个objc_object结构类型的指针，这个类型的对象能够转换成任何一种对象。

然后再来看看消息发送的函数：objc_msgSend函数

在引言中已经对objc_msgSend进行了一点介绍，看起来像是objc_msgSend返回了数据，其实objc_msgSend从不返回数据而是你的方法被调用后返回了数据。下面详细叙述下消息发送步骤：

1.检测这个 selector 是不是要忽略的。比如 Mac OS X 开发，有了垃圾回收就不理会 retain,release 这些函数了。
2.检测这个 target 是不是 nil 对象。ObjC 的特性是允许对一个 nil 对象执行任何一个方法不会 Crash，因为会被忽略掉。
3.如果上面两个都过了，那就开始查找这个类的 IMP，先从 cache 里面找，完了 找得到就跳到对应的函数去执行。
4.如果 cache 找不到就找一下方法分发表。
5.如果分发表找不到就到超类的分发表去找，一直找，直到找到NSObject类为止。
6.如果还找不到就要开始进入动态方法解析了，后面会提到。

后面还有：
动态方法解析resolveThisMethodDynamically
消息转发forwardingTargetForSelector

详情可参考 https://app.yinxiang.com/shard/s10/nl/146175/7925ae66-03f7-487c-83a7-26c519aa897b/